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3장, 4장 출제예상문제
질문유형 온라인강의 > 필기_수리학 및 수문학 > 한웅규
글쓴이 선*정 등록일 2026.05.03 답변상태 답변완료
  • 3장 출제예상문제

    1)동수경사선은 압력수두와 위치수두를 더한 값인데 그러면 보기에서 위치수두와 압력수두가 모두 표현된 1번이 정답이라고 생각했는데 답이 3번이라서 당황스럽습니다. 이유가 궁금합니다.

     

    2)동압력을 구하는 식에서는 중력가속도가 보이지 않는데 갑지기 유속을 구하는 식에서는 중력가속도가 포함되어 있습니다. 표기 오류인걸까요?

    그리고 처음 동압력식을 세울 때 동압력을 2.5g/cm^ 이라고 판단할 수 있었던 이유가 궁금합니다. 수두차를 동압력으로 사용할 수 있는 건가요?

     

    3)A,B지점의 압력을 구하기 위해서 물과 수은의 단위중량을 모두 사용했는데 수두를 구할 때는 그냥 물의 단위중량만 사용하는 이유가 궁금합니다. 

     

    4)위치 1에서는 압력수두가 0인 되는 지는 이해됩니다. 그런데 배수되고 있는데도 위치1의 속도수두가 0이 되는 이유가 궁금합니다. 그냥 수면에서는 압력과 속도가 0이라고 보면될까요?

    위치1과 위치3의 베르누이 방정식에서 왜 위치3의 압력수두가 0이 되나요? 위치3 위에 물기둥, 물이 채워져 있는데 압력수두가 0인게 이해되지 않습니다. 

     

    5)동점성 계수를 단위변활 할 때 10^-4, 10의 마이너스 4승이 필요한 거 아닌가요?. 그래서 최종적으로 레이놀즈 수가 해설보다 100배의 값이 나왔습니다. 해설과 값이 너무 큰 차이가 나는 데 제 풀이에서 틀린 점이 있을까요?

     

    6)관벽면에 작용하는 힘을 구하라고 했는데 지금은 x방향의 충격력만 구한 것 같습니다. 한 방향의 충격력만 구하고 풀이를 마쳐도 되나요? 저는 x방향 y방향 모두를 구해야 한다고 이해했는데 왜 한 방향만 구한 걸까요?

     

    7)2지점의 압력수두=1지점 속도수두+1지점 압력수두-2지점 속도수두라는 식에서 계산에서는 갑자기 1지점의 압력수두 값이 포함되지 않았습니다. 이유가 궁금합니다. 1지점의 압력은 수조와 관 중심 높이인 4 혹은 관 지름의 절반값인 0.01이 되는 것이 아닌가요?

     

    8)속도를 v2의 x방향, v1의 x방향을 사용했는데 이 때 원래의 v1의 방향은 수평과 나란한 방향이라고 이해하면 될까요? 그리고 수평방향 속도가 원추형 콘을 만나서 여러갈래로 부딪히는데도 v=v1=v2인 이유가 무엇인가요? 왜 y방향의 힘은 고려되지 않은걸까요?

     

    9)지금 52번, 100번 모두 레이놀즈 수를 구하고 있는데 이때 층류를 구별하는 값이 다른게 이상합니다.

    52번에서는 v*h/동점성계수 <2000 으로 층류를 구분하는데

    100번에서는 v*h/동점성계수 <500으로 층류를 구분하고 있습니다. 2개의 문제 모두 같은 식을 사용하고 사용하는 요소도 동일한 데 왜 해설이 두 문제가 다른 건가요? 500을 기준으로 하려면 d 대신 경심이 들어간 경우 아닌가요?

    제가 이해하고 있는 레이놀즈수로 층류 구분 공식을 첨부해볼테니 어떤 공식이 맞는 지 확인부탁드립니다.

    여기서 첫번째줄 공식, 두번째줄 공식으로 이해하고 있습니다. 그런데 갑자기 3번째 공식이 해설로 나와서 당황스럽습니다.

     

     

    10)해설에서 접근유속 Va=0이라 적혀있어서 접근유속이 들어간 항을 모두 날리면 H=6.05 가 나오는데 해설과 왜 달라지는 지 궁금합니다.

    그리고 관 중심을 기준으로 했을 때 왜 2위치에서의 압력수두는 0인가요 오리피스의 지름의 절반(반지름)에 해당하는 압력이 존재하는 거 아닌가요?

     

    4장 출제예상문제

    11)베르누이는 에너지불법 법칙을 나타내는다 라고 해설에 적혀있는데 그러면 베르누이 공식은 질량보전의 법칙 중 하나인 에너지 불변 법칙을 적용한다 이렇게 이해하면 될까요? 질량보존법칙이 더 큰 개념, 이 속에 에너지 불변 법칙이 포함된다. 이런식으로

  • 한웅규 |(2026.05.06 10:21)

    안녕하십니까 수리수문학을 강의하고 있는 한웅규입니다.

     

    1. 개수로 단원에서 비에너지공식을 이용하여 학습하게 됩니다.

    기준면을 수로바닥으로 하는 경우에 동수경사는 압력수두만 존재합니다.

     

    1. 유속은 피토관의 공식을 이용하여 풀이하게 되며 동압력 공식은 ρV2/2 = ωV2/2g로 해석하여 풀이할 수 있습니다.

     

    1. 피토관의 h는 수두차를 의미하는 것으로 베르누이방정식을 응용하게 되면 해석할 수 있습니다.

     

    1. 대기압을 받게 되므로 압력수두는 0으로 확인할 수 있습니다.

     

    1. 교재의 해설에 오류가 있습니다.

    0.012×10-4으로 수정하시기 바랍니다.

     

    1. 질의주신 문제는 해설이 잘못되어 있습니다. 아래의 해설을 참조해주세요.

     

     

    1) 관의 벽면이 최초의 흐름방향과 같은 방향으로 10m/s로 이동할때의 유속은 (35-10)m/s이므로 Q=AV =(파이×0.082)/4 × 25 =0.126m3/s

     

    2) Fy=1/9.8 × 0.126 ×[(25sin30-(0)] = 0.1607t

     

    3) Fx = 1/9.8 × 0.126 ×[(25cos30-(-25)] = 0.59979t

     

    4) F=√(0.162+0.5992) = 0.619t×9.8=6.1KN

     

    1. 문제에서 콘을 유지시키는데 필요한 힘은 x방향의 힘만 존재하므로 x값만 이용하여 풀이하게 됩니다.

     

    1. 관수로와 개수로의 레이놀드공식과 범위가 다르게 됩니다.

     

    관수로 : V×d/동점성계수 Re<2000 : 층류 Re>4000 : 난류

    개수로 : V×R/동점성계수 Re<500 : 층류 Re>500 : 난류

     

    1. 원칙적으로는 오리피스 지름의 반을 고려하여야 하는데 오리피스의 수심에 비해 매우 작으므로 무시해도 무방합니다.

     

    1. 정확히 말하면 베르누이방정식은 에너지 불변의 법칙을 이용하고 연속방정식은 질량보존의 법칙을 적용하게 됩니다.

     

    즐거운 하루 되세요~

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